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《第1节热力学第一定律》同步训练(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、根据热力学第一定律，下列哪种能量形式与内能的变化直接相关？（）
A、机械能
B、电能
C、内能
D、热能
2、一个物体在吸收了热量Q后，同时对外做功W，如果物体的内能增加了ΔU，那么根据热力学第一定律，下列关系式正确的是？（）
A、ΔU=Q-W
B、ΔU=Q+W
C、ΔU=Q+W/2
D、ΔU=Q-W/2
3、300J的热量完全被100g的物质吸收后，该物质的内能增加了150J。请问该过程中系统对外界做了多少功？
A、150J
B、250J
C、100J
D、200J
4、一个气体系统在膨胀过程中吸入了100J的热量，并对外做了200J的功，那么该系统的内能变化量为多少？
A、300J
B、100J
C、-100J
D、-300J
5、一质量为2kg的物体，从20℃的初温开始加热，吸收了3.5×10^4J的热量。假设物体吸收的热量完全转化为内能增量和机械能增量，且不计外界做功和热损失，物体的末温为：
A.30℃
B.40℃
C.50℃
D.60℃
6、一个理想气体从温度T1=300K经过等压过程加热到温度T2=600K，如果忽略外界做功，该理想气体的内能增量ΔU是多少？(假设理想气体的比热容Cv=5/2R)
A.500R
B.1000R
C.1500R
D.2000R
7、一个物体在热机循环中从高温热源吸收热量Q1，并在低温热源放出热量Q2，若此过程中外界对物体所做的功为W，则根据热力学第一定律，下列哪个选项是正确的？
A、Q1-Q2=W
B、Q1+Q2=W
C、Q1-Q2=-W
D、Q1+Q2=-W
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、关于热力学第一定律，下列说法正确的是：
A、能量在转换或转移过程中能量的总量保持不变。
B、一个物体吸收了热量，其内能不一定增加。
C、热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
D、内能的改变等于物体吸收或放出的热量与外界对物体所做的功的总和。
2、一个理想气体系统，经历一个绝热自由膨胀过程，下列说法正确的是：
A、气体对外做功。
B、气体没有发生吸热或放热过程。
C、气体的内能发生变化。
D、气体温度下降。
3、一个物体在加热过程中，同时对外做功，下面说法正确的是（?）
A、物体的内能一定增加
B、物体的温度一定升高
C、物体的机械能一定增加
D、物体的内能增加量与对外做功的总和等于吸收的热量
三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）
第一题
一、选择题：
1.以下哪个选项描述了热力学第一定律的正确内容？（）
A.能量不能创造，也不能消灭，只能从一种形式转化为另一种形式
B.系统的内部能量增加，必须通过外界对系统做功
C.系统对外做功，其内部能量减少
D.热量总是自发地从高温物体传递到低温物体
第二题
题目描述：一个绝热气缸中封闭着一定量的的理想气体，气体内有一个不导热的光滑活塞。在恒定的外部气压下，向气缸中缓慢加入细砂，使活塞缓慢向下移动。求此过程中气体内能的变化量、气体吸收的热量以及气体对外做的功。
已知条件：
绝热气缸，因此过程为绝热过程。
外部气压恒定为P外
气体内原来的气体压强为P初始，体积为
加入细砂后，气体体积变为V最
求解步骤：
1.确定过程类型：
由于气缸绝热，且通过活塞缓慢加砂，这是一个绝热过程。根据绝热过程的特点，PVγ=常数，其中
2.应用绝热过程的性质：
绝热过程中，气体内能的变化Q=0（因为外界无热交换），因此
3.计算气体对外做的功：
由于外界压强P外部恒定，可以认为气体对外做的功W=
解析步骤：
根据气体状态方程PVγ=常数，设初始状态为
由P初始V
由于外部压强恒定，气体最终压强P终极=
气体对外做的功W=
4.计算内能变化量：
由于Q=0，所以
通过上一步骤中的W值即可计算内能变化量。
第三题
题目：一个体积为V的密闭绝热容器中盛有1mol理想气体，其内能为E。现在用一根热导率为k的导热棒连接该容器和一个大恒温热源，温度为T?。气体在恒温热源的作用下，沿导热棒的温度梯度方向发生等温膨胀，最终达到体积为2V的新状态。已知导热棒的材料导热性能良好，气体在整个过程中内能不变。
（1）求热源向气体传递的热量Q；
（2）求气体在等温膨胀过程中对外做功W。
第四题
一、选择题（每小题4分，共8分）
1.下列关于热力学第一定律的说法中，正确的是（）
A.热力学第一定律表明能量可以自动从低温物体转移到高温物体
B.热力学第一定律表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形
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